一种基于光传感的矿井安全监测系统的制作方法

1.本发明涉及矿井安全监测技术领域，具体为一种基于光传感的矿井安全监测系统。


背景技术：

2.煤矿安全监控系统是主要用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、矿尘浓度、风速、风压、湿度、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统，煤矿井下是一个特殊的工作环境，有易燃易爆可燃性气体和腐蚀性气体，潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波动大、电磁干扰严重、空间狭小、监控距离远，因此矿井监控系统不同于一般工业监控系统，其与一般工业监控系统相比具有如下特点，电气防爆；传输距离远；网络结构宜采用树形结构；监控对象变化缓慢；电网电压波动大，电磁干扰严重；工作环境恶劣；传感器宜采用远程供电；不宜采用中继器，矿井监控系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱、主站、主机、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、ups
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电源、远程终端、网络接口电缆和接线盒等组成，随着社会的不断发展，对于矿井安全监测系统的应用越来越多，其种类也越来越多，但是部分矿井安全监测系统在进行使用时，工作人员不便于在监测系统监测到危险时快速逃离危险区域，从而提高了矿难的发生概率，且不便于在正常使用时对内部温度进行自动控制调节，监测系统使用时的安全性不是很高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于光传感的矿井安全监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光传感的矿井安全监测系统，包括矿道、传感光缆、信息处理模块和监测装置，所述矿道内侧设有传感光缆，所述传感光缆左右两侧的支路顶端均设有监测装置，所述传感光缆左右两侧的支路底端通过线缆连接有光纤报警器，所述信息处理模块外侧通过传感光缆连接有主机，所述主机外侧通过传感光缆连接有前端光处理模块，所述前端光处理模块外侧通过传感光缆连接有末端光处理模块，且末端光处理模块连接在传感光缆的末端，所述矿道左右两侧均设有逃生通道，且逃生通道贯穿矿道的支路。
5.优选的，所述逃生通道是由不锈钢材质的管材制成的，且逃生通道埋设在地下。
6.优选的，所述逃生通道内侧固定连接有攀爬干，且攀爬杆呈u状设置。
7.优选的，所述逃生通道顶端通过管道连通有温控机构，所述温控机构外侧通过管道连通有鼓风机构。
8.优选的，所述温控机构内侧固定连接有电加热管和冷凝器，且温控机构与监测装置电性连接。
9.优选的，所述监测装置包括光纤温度传感器、光纤震动传感器和光线瓦斯传感器，
所述传感光缆外侧的支路顶端从左至右依次通过线缆连接有光纤温度传感器、光纤震动传感器和光线瓦斯传感器。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，通过设置的逃生通道、监测装置和鼓风机构，这种设置配合监测装置对矿道内部温度、瓦斯浓度和震动程度的监测、逃生通道的辅助逃生和鼓风机构不断向逃生通道内部鼓风，在对监测系统进行使用时，可以在监测到危险时快速提醒工作人员，然后通过逃生机构进行快速逃生，同时在监测到内部温度不正常时，可以进行自动调节，提高了监测系统使用时的安全性。
附图说明
11.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明攀爬杆的整体结构示意图。
12.图中：1
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矿道、2
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监测装置、201
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光纤温度传感器、202
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光纤震动传感器、203
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光纤瓦斯传感器、3
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主机、4
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前端光处理模块、5
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末端光处理模块、6
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传感光缆、7
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信息处理模块、8
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光纤报警器、9
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逃生通道、10
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攀爬杆、11
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温控机构、12
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鼓风机构。
具体实施方式
13.实施例1：请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于光传感的矿井安全监测系统，包括矿道1、传感光缆6、信息处理模块7和监测装置2，矿道1内侧设有传感光缆6，传感光缆6左右两侧的支路顶端均设有监测装置2，监测装置2包括光纤温度传感器201、光纤震动传感器202和光线瓦斯传感器203，传感光缆6外侧的支路顶端从左至右依次通过线缆连接有光纤温度传感器201、光纤震动传感器202和光线瓦斯传感器203，这种设置便于对矿道1内的温度、振幅和瓦斯浓度进行自动监测，且监测机构抗干扰性好，响应快，灵敏度高，传感光缆6左右两侧的支路底端通过线缆连接有光纤报警器8，信息处理模块7外侧通过传感光缆6连接有主机3，主机3外侧通过传感光缆6连接有前端光处理模块4，前端光处理模块4外侧通过传感光缆6连接有末端光处理模块5，且末端光处理模块5连接在传感光缆6的末端，矿道1左右两侧均设有逃生通道9，且逃生通道9贯穿矿道1的支路，逃生通道9是由不锈钢材质的管材制成的，且逃生通道9埋设在地下，这种设置在完成采矿后，可以取出逃生通道9对其进行循环利用，避免了资源的浪费，逃生通道9内侧固定连接有攀爬干10，且攀爬杆10呈u状设置，这种设置方便了工作人员逃生时攀爬出来，逃生通道9顶端通过管道连通有温控机构11，温控机构11内侧固定连接有电加热管和冷凝器，且温控机构11与监测装置2电性连接，这种设置便于根据检测的温度值对内部温度进行自动控制调节，从而保证了工作人员的安全，温控机构11外侧通过管道连通有鼓风机构12，这种设置便于向逃生通道9内进行鼓风操作，从而保证了工作人员的安全逃生，同时便于改变内部温度，保证了工作人员工作环境的安全。
14.工作流程：装置内的所有用电器均为外接电源，使用装置时，把传感光缆6排布在矿道1及矿道1的分支内，然后把光纤报警器8连接在传感光缆6的分支处外侧底端，接着把监测机构连接在传感光缆6的分支处外侧顶端，连接好后在传感光缆6末端处连接末端光处
理模块5，在其首端分别连接信息处理模块7、主机3和前端光处理模块4，且保证前端光处理模块4布置在矿道1的顶端矿道口处，此时主机3为传感光缆6提供光源，接着在矿道1左右两侧分别插入两个钢材质的逃生通道9，保证逃生通道9穿过矿道1左右两侧的分支，埋好逃生通道9后，在其顶部使用管道连通温控机构11，然后在温控机构11外侧通过管道连通鼓风机构12，最后对其进行使用即可，当检测机构内的光纤震动传感器202感应到内部产生震动时，震动引起相位变化的光信号会通过末端光处理模块5反射回前端光处理模块4与正常光信号形成干涉，然后生产含有震动信息的光强信号，接着传输给主机2，主机2接收到震动信号后上传报警信号给信息处理模块1，此时信息处理模块1会控制光纤报警器8发出警报，同时控制鼓风机构12启动，接着工作人员需要快速跑至逃生通道9内进行逃生，防止严重塌方导致的矿难事故的发生，在通过逃生通道9内的u形攀爬干10进行逃生的过程中，鼓风机构12内的鼓风机会不断向逃生通道9内进行鼓风，从而防止坍塌导致的烟尘进入到逃生通道9内，保证了工作人员的安全撤离。
15.实施例2：实施例2中与实施例1相同的部分不再重复赘述，不同之处是：工作流程：在对监测机构进行使用的过程中，光纤瓦斯传感器203也会利用广谱吸收及光的折射原理对瓦斯的浓度进行监测，当检测机构内的光纤瓦斯传感器203感应到内部瓦斯浓度超标时，光信号会通过末端光处理模块5反射回前端光处理模块4，然后传输给主机2，主机2接收到信号后上传报警信号给信息处理模块1，此时信息处理模块1会控制光纤报警器8发出警报，同时控制鼓风机构12启动，接着工作人员需要快速跑至逃生通道9内进行逃生，防止严重塌方导致的矿难事故的发生，在通过逃生通道9内的u形攀爬干10进行逃生的过程中，鼓风机构12内的鼓风机会不断向逃生通道9内进行鼓风，从而防止瓦斯进入到逃生通道9内，保证了工作人员的安全撤离。
16.实施例3：实施例3中与实施例1相同的部分不再重复赘述，不同之处是：工作流程：在对监测机构进行使用的过程中，监测机构内的光纤温度传感器201会不断对矿道1内的温度进行监测，利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理，来分析光纤传输的光谱，了解实时温度，当监测到温度过低时，光信号会通过末端光处理模块5反射回前端光处理模块4，然后传输给主机2，主机2接收到信号后上传报警信号给信息处理模块1，此时信息处理模块1会控制鼓风机构12启动，风接着会流经温控机构11，经内部电加热管进行加热，直至温度达到需求范围。
17.实施例4：实施例4中与实施例1相同的部分不再重复赘述，不同之处是：工作流程：在对监测机构进行使用的过程中，监测机构内的光纤温度传感器201会不断对矿道1内的温度进行监测，利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理，来分析光纤传输的光谱，了解实时温度，当监测到温度过高时，光信号会通过末端光处理模块5反射回前端光处理模块4，然后传输给主机2，主机2接收到信号后上传报警信号给信息处理模块1，此时信息处理模块1会控制鼓风机构12启动，风接着会流经温控机构11，经内部冷凝器进行降温，直至温度达到需求范围。
18.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明
只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。